范得格拉夫静电发生器是一种能产生静电高压的设备。

        它是由20世纪30年代,美国的工程师范得格拉夫发明的,因此,就用他的名字来命名。

        “范得格拉夫静电发 生器”主要由五个部分组成:顶部的金属球壳是球形高压电极,下面底箱内的直流高压电源,电荷输送带,旁边有高压绝缘台、电压控制台。开启设备后,直流高压 电源会将电荷不断地传送到金属球壳,随着球壳表面电荷的积累,球壳电位就会逐渐升高,一直达到20万伏动态平衡为止。

        电压达到20万伏是什么概念呢?

        此时,如果把接地杆接近球壳就会拉出20至30厘米的电弧。

        如果在一个人的身上富集20万伏高压静电,会出现什么情况?

        让我们做一个有趣而大胆实验。请一位头发较长、没有烫过,没有抹过者喱水的观众来为我们演示一下,我们请表演者站在绝缘台上,用左手紧贴金属球壳。而后,开启设备。这时候如果大家注意表演者的头发,就会发现本来柔顺伏贴的头发,根根都竖起来了,形成了“怒发冲冠”的奇妙景象。

        是什么力量使表演者的头发都竖立起来? 原来是静电的作用。

        表演者的手紧贴在球壳上,随着设备的开启,使其电位与球壳电位同时升高至20万伏。头发具有微弱的导电性,一部分电荷传到头发上,这些电荷都是同性电荷(既负电荷),由于同性相斥而产生排斥现象,于是,头发就根根竖起来了。 那么表演者按触20万伏的高压静电,为什么没有被电击,也没有难受的感觉呢?原来,人体触电并不是由于电位高低,而是由于电流。

        表演者站的这个绝缘台,是一 个50万伏的绝缘台,首先,使表演者和大地相绝缘,没有形成任何完整的回路。因此,不会有大量的电流在她体内经过。只有几十到几百微安的电流在她体内经 过,几十到几百微安的电流,远远低于人体的电流安全值10毫安,因此,表演者很安全,不会被电击,也不会有难受的感觉。这也是高压防护和高压带电作业下工 作能够安全的原理。 我们在掌握到了足够多的电学知识,具备了严格的器材,就能体验到更多更有趣的电学奇观,并使静电顺从地为我们服务。 利用静电的例子,在我们的生活中屡见不鲜。

        比如,静电复印机、静电除尘器、甚至纳米材料、生物固定酶……都使用了静电及有关特性。 当然,世界上的任何事物都有两面性,静电也会给我们带来很多的不便和损害。比如: 我们经常看到油罐车的尾部托一条铁链在地上,它会将静电及时导入大地,避免静电积累而造成危险。漆黑的夜晚,我们脱化纤类衣物时会发出火花和“啪啪”的响声,这对人体基本无害。但在医院的手术台上,静电火花就会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人。在煤 矿则会引起瓦斯爆炸,导致人员伤亡,矿井报废。因此在一些特殊环境中,禁止穿容易起摩擦静电的化纤类衣服。总之,只有掌握了更多的电学知识,才能更多更好 的利用静电为我们服务。亲爱的观众朋友们,让我们去掌握更多的电学知识吧,使静电更好、更多的为我们服务。